水流压力脉动的特性及模型相似律

本文论述了某溢流坝原型和系列模型水流压力脉动的研究成果,内容包括急流边界与强紊流区压力脉动的强度、幅值的概率分布、最大值的估计、滤波对强度值的影响,以及压力脉动的频率特性等。文中对水流压力脉动的模型相似律进行深入研究,对急流边界压力脉动的空间相关尺度进行探讨。

水流脉动压力的小波分析研究

利用小波分析对试验所测得的水垫塘边坡脉动压力信号进行小波包的完全分解。对分解所得的各个频段的信号的方差进行统计分析。结果表明,分解前后信号的能量是守恒的,脉动能集中在低频段,其分布规律与用傅里叶变换计算的功率谱一致。水垫塘较低高程处脉动压力具有较大的能量,该处旋涡的尺寸相对较大,测点间存在较大的相关性;在较高处测点间相关性不大,旋涡尺寸相对较小。

厂顶溢流式水电站厂房振动分析

本文以国内某厂顶溢流式厂房为研究对象,建立了动力分析有限元模型,结合厂房结构自振特性及可能的振源特性进行了共振校核。根据试验资料,利用相关分析原理推求了水流的点-面脉动压力转换系数,采用时程分析法比较了机组动荷载和水流脉动压力对结构振动响应幅值和频率特性的影响。研究表明,水流脉动压力频率与厂房结构的自振频率相差较大,不会引发厂房结构的共振;机组荷载是引起厂房结构振动的主要因素,水流脉动压力的影响较小;厂房上部结构的振动响应水平高于下部结构,因此设计中应注意上部结构的刚度突变问题。

水流脉动压力过程的正交展开

应用了一类基于标准正交基的随机过程展开方法,通过预先指定标准正交基的形式,结合水流脉动压力过程的自相关函数,将水流脉动压力随机过程在标准正交三角函数基上进行正交展开,为分析由脉动水压力所引起的结构随机动力响应建立了一个激励产生(输入)数学模型.利用该模型,水流脉动压力随机过程的主要概率特性可以通过少量的独立随机变量来进行描述,进而为从概率密度演化的角度对结构在脉动水压激励下的响应及可靠度分析奠定了基础.通过实例,针对给定的相关函数应用了该模型,从样本集合功率谱以及样本均方差等二阶数值统计的意义上验证了该模型的有效性,并讨论了模拟时距和展开项数对模拟效率及精度的影响.

某250 MW抽水蓄能机组异常低扬程水泵工况启动试验

某抽水蓄能电站上库无天然径流,为减少外接水泵向上库蓄水的投资并缩短基建工期,首台机组以水泵工况模式启动。对异常低扬程下机组首次水泵工况启动涉及到的关键安全技术问题进行梳理总结,优化修改水泵工况正常启动过程中的抽水造压控制流程。分析了机组抽水启动过程及抽水稳态工况下振动、摆度及水流压力脉动等稳定性指标试验数据,并研究了水流压力脉动和机组稳定性间的内在联系,可为后续类似抽水蓄能电站设计、调试提供借鉴。

水电站溢洪道空化数分布及抗空蚀措施分析

水电站溢洪道的空蚀现象严重威胁其正常运行。以重庆某水电站溢洪道为研究对象,通过理论分析与物理模型试验相结合的方法,分析溢洪道底板空化数分布以及空蚀特性。在此基础上,提出了打磨边壁、增加溢洪道宽度以及采用掺气的方法来控制空蚀。从试验结果来看,采用改进方案后溢洪道内水流流态改善,空化数显著降低,可为同类工程提供借鉴与参考。